孙家荣
山东省第八地质矿产勘查院 山东省日照市 276800
摘要：我国很多岩土工程所在区域都位于岩溶地区，而在这种区域进行施工时，会存在很多不可测因素，有的时候，因为施工人员对于岩溶的认识并不足，导致在进行勘察钻探的时候动作不熟练，从而降低勘察钻探质量和效率，而岩土工程也会时常发生安全事故，因此，还必须加强勘察钻探技术的合理使用。
关键词：岩溶地区；岩土工程；勘察技术
1岩溶地区岩土工程勘察的特点
岩溶又称喀斯特（Karst），是指水对可溶性岩石进行以化学溶蚀作用为特征的综合地质作用以及由此产生的一系列地质现象，是一种十分常见的地质现象，属不良地质范围。岩溶地区的基岩面复杂多变，不仅有溶蚀、溶洞等不良的地质条件，而且还具有复杂而特殊的地质条件。复杂的地质条件给岩土工程研究带来了很大的困难，尤其是岩溶的埋藏条件与建筑工程场地的适宜性和稳定性直接相关。因此，如何在复杂的岩溶分布区进行岩土工程研究是许多地质学家面临的关键问题之一。岩溶地区地质勘察的主要目的是查明各种岩溶洞隙和土洞的位置、规模、埋深，岩溶堆积物性状和地下水特征，探明溶洞之间的关系及其与地下水和地表水之间的联系。
要达到岩土工程研究和设计目标的关键是要合理地选择勘察手段和方法，常见的勘察方法有地质测绘、钻探、物探、遥感及原位测试。其次是对区域地质的分析和研究。同时工程建设会损害或影响周围的地质条件，所以，还需要对周边环境进行评估、分析和研究，以便为项目的基本设计提供强有力的技术指导。
2岩土工程勘察的原则
钻孔深度由结构型式、工程规模、岩土类别、承重层深度、桥涵基础深度和防护工程、隧道埋深和其他施工场地的处理深度确定。以满足工程地质条件的评价要求，确定合适的地基类型和埋深。一般根据结构类型确定。
应重视测量数据的后处理工作。对于复杂的喀斯特地基上的重要建筑物，应采用特殊的后处理方法（数理统计、处理软件等）对各种测量手段所得到的结果进行整理和分析，为工程建设的设计和施工提供准确直观的依据。
精心组织、设计和运用先进的勘察手段和方法，确保岩溶地区的勘察精度和质量，为有效的岩土工程勘察提供保证。由于岩溶地区岩土工程勘察主要是对地层变化及其物理力学性质的综合评价，有助于有关单位了解该地区岩溶发育形态及分布、形成机理和物理力学性质。因此，选择合理的勘察手段和实施方案，既能事半功倍，又能保证岩溶地区岩土工程整体质量的提高，显得尤为重要。通过大量工程实例分析，认为以下勘察方案的布置原则较为合理：（1）坚持工程地质勘察优先的原则；（2）遵循由表及里、由表及里、由定性到定量、由控制到定量的原则岩溶勘探点的数量应根据勘察阶段、场地地形条件、岩溶发育程度和构造类型，结合物探方法和水文地质试验要求确定类型和规模。
3岩溶地区岩土工程勘察技术
3.1泥球护壁结合套管技术
泥球壁结合套管技术其主要用于对岩溶洞地区裂缝漏浆问题的勘察、分析。其技术原理在于工作人员通过操控一定的设备，向钻孔内填充湿黏土球，在填充过程中，钻具来回运动，将土球压实，浆液填充岩溶裂缝。这种处理方式使土球在外力作用下，逐步进入岩溶缝隙的内部形成一层泥浆；泥浆形成后，工作人员需要对泥浆进行检视，一旦出现部分孔隙未被泥浆覆盖的情况，应及时进行反馈，进行二次填充处理。确保泥浆完全形成后，工作人员使用钻具对缝隙进行扫孔处理，让泥球能够深入孔隙内部，经过多次反复扫孔处理，最终在孔隙外部形成泥壁，达到裂缝回填的目的。泥球护壁结合套管技术能够在较短的时间内，快速掌握裂缝发育情况，并且在多次填充的过程中，工作人员可以根据填充的体量、次数，评估岩溶地区裂缝漏浆的基本情况，为后续岩溶地区的开发提供了数据参考，明确了开发环节中岩溶裂缝处理的基本要求。
考虑到泥球护壁结合套管技术的应用场景，工作人员需要认真做好黏土配备工作，在配备环节，应确保黏土的塑性与黏结性较大，并具有较强的耐冲洗能力，只有这样才能够充分完成填充任务，实现对岩溶地区裂缝发育情况、可填充性的准确评估。
3.2砂卵石层钻探技术的应用
在对砂卵石层进行勘察钻探时，施工人员需根据砂卵石层的厚度选择勘察钻探技术，如果厚度比较小，就可以使用泥浆护壁回转钻探技术，将套管放在砂卵石层中，从而起到保护作用；若厚度比较大，则可以选择回转钻探技术。砂卵石层的含水量比较丰富，中间还有很多缝隙，在进行勘察钻探的时候，孔壁可能会出现一些坍塌现象，还会伴随漏水情况。所以，在进行勘察钻探时，就可以在孔洞里进一些黄土，起到保护孔壁的作用，以此预防孔壁发生塌陷和漏水现象。在完成这一举措后，若还会出现孔壁坍塌现象，那么，施工人员就可以把泥浆的浓度增加，或更换钻探套管来再次解决，在进行钻探的时候，要将钻探的距离控制在两米之内。除此之外，在砂卵石层打入套管的时候，会伴随卵石积压情况，套管会伴随着岩芯管转动而转动。
3.3多层套管护壁法
多层套管护壁法的使用就是通过跟管钻进的形式来进行的，先对小直径进行钻探，再对大直径进行钻探，多层套管护壁法的使用需要进行反复的变径，才能进行钻探。并且，在实际的勘察钻探过程中，使用这种方法进行，在正式展开勘察钻探之前，施工人员需对周围的环境非常了解，并确定一个钻探深度，还需对钻探深度内可能出现的溶洞个数有所预测，从而制定科学的勘察钻探计划。在这个过程中，需要注意的是，在实施开孔的时候，需在口径的地方留出一个位置，采用φ75米的金刚石单动双管进行钻探，当在遇到溶洞时，施工人员也应有快速的反应，需将钻具提起来，把岩芯取出来，换成中146毫米的合金钻具，将孔径进行扩大后再进行钻探，一直到溶洞底端为止，然后，再采用φ146毫米的芯管作为二级套管，将其放在钻孔里面，再换成小一径的金刚石单动双管继续钻探。多层套管护壁法的使用就是需要进行反复的换径，才能达到最终的勘察钻探目的。
3.4钻进岩溶地区
在对岩溶地区岩土工程进行勘察钻探的时候，施工人员需一边施工一边观察钻探进展，当发现问题存在时，就应停止钻探，分析问题导致的原因，在解决问题的基础上再次恢复钻探。并且，还要对进尺进行控制，把岩心提取出来进行分析，再把岩溶地区的实际情况记录下来，为之后的工作提供依据。在勘察钻探的时候还可能出现返浆情况，因此，在钻探时，需关注孔内是否出现了返浆现象，返浆之所以会出现，就是因为溶洞被破坏掉了，从而出现漏浆情况，当遇到这种现象时，施工人员就应在停止钻探后立刻修补。在对岩溶地区岩土工程进行勘察钻探的时候，最常使用到的方法就是金刚石单动双管回转钻进，然而，值得注意的是，无论是使用哪种方法在钻探过程中都需得到全面的保障，在开孔的时候，先选择孔径比较大的，而钻探时则要先选择孔径小的，再慢慢地扩大孔径，在扩径的时候再不断地改变套管类型，从而确保勘察钻探的有效性。如果在进行勘察钻探的时候发现了溶洞，那么，施工人员就可以在把孔径扩大后，更换新的岩芯管，将其作为二级套管，并将其放在钻孔里面，从而解决漏浆问题和钻探困难等问题。
结论
很多岩土工程都是位于岩溶地区，其地质条件比较复杂特殊，在进行勘察钻探的时候，要应用适合的勘察钻探，才能达到岩土工程勘察钻探目的。在岩溶地区，岩土工程勘察钻探的过程中，应用了多种技术，其中使用比较频繁的就是泥球护壁结合套管法和多层套管护壁法，在对岩溶地区、软土层、黏性土以及砂卵石层进行勘察钻探时，就可以发挥出这两种技术的作用优势。
参考文献
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